Jurnal Azimut Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50) ©2020 Program Studi Geografi UNITAS Padang

https://ojs.unitas-pdg.ac.id/index.php/azimut

37

PEMANFAATAN TEKNOLOGI FOTO UDARA PENGINDERAAN JAUH

UNMANNED AERIAL VEHICLE (UAV) UNTUK PENGUMPULAN DATA

GEOSPASIAL DI AREA A WARISAN DUNIA TAMBANG

BATUBARA OMBILIN SAWAHLUNTO (WTBOS)

Dedy Fitriawan1, Hari Tri Senov

2, Rengga Permana

3

1Staf Pengajar Program Studi Geografi Universitas Tamansiswa Padang

2Mahasiswa Program Studi Teknologi Penginderaan Jauh Universitas Negeri Padang

3Mahasiswa Program Studi Geografi Universitas Tamansiswa Padang

Email: 1dedy.fitriawan@gmail.com;

2 haritriseno@gmail.com;

3renggapermana@gmail.com;

ABSTRACT Remote sensing technology is currently developing very rapidly along with technological developments in the

fields of computers, physics, robotics and artificial intelligence (AI). This technology is increasingly playing an

active role in its use to obtain information quickly and efficiently, one of which is the use of Unmanned Aerial

Vehicle (UAV). This UAV technology is the best choice for fast geospatial data collection at an affordable price.

Several regions or regions in Indonesia have limited access to high-resolution satellite imagery, so that it affects

the delay in having updated geospatial data with more complete regional information. For example, a cultural

heritage site in a historical area. The primary data collection technique was carried out by shooting the spread of

cultural heritage with photo mosaics to obtain the overall appearance of the object. The results obtained are in the

form of an Orthophoto map from the processing results that have updated geospatial information and can be used

as a reference for planning culture, tourism and education. In this application, in Area A, the Ombilin Coal

Mining Heritage of Sawahlunto (OCMHS), obtained a spatial resolution of 14 cm with a geometric accuracy of

class 1 BIG (Indonesian Geospatial Agency) basic mapping of 0.22 m at 90% confidence and a total RMSE of

0.33 m. These results were obtained from 61 points consisting of GCP and ICP with an average accuracy level of

10 mm (0.01 m).

Keywords: UAV technology, geospatial data, aerial photo, Area A OCMHS

ABSTRAK

Teknologi penginderaan jauh saat ini berkembang sangat pesat seiring dengan perkembangan teknologi dibidang

komputer, fisika, robotik dan artificial intelligence (AI). Teknologi tersebut kian berperan aktif dalam

penggunannya untuk memperoleh informasi secara cepat dan efisien yang salah satunya terhadap penggunaan

Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Teknologi UAV ini merupakan sebuah pilihan terbaik dalam pengumpulan data

geospasial secara cepat dengan harga terjangkau. Beberapa daerah atau kawasan di Indonesia memiliki

keterbatasan akses terhadap citra satelit resolusi tinggi sehingga mempengaruhi terhadap keterlambatan memiliki

data geospasial yang terupdate dengan informasi kewilayahan yang semakin lengkap. Seperti misalnya situs cagar

budaya suatu kawasan bersejarah. Teknik pengumpulan data primer yang dilakukan secara pemotretan udara

sebaran cagar budaya dengan mosaic foto untuk memperoleh kenampakan obyek secara keseluruhan. Hasil yang

diperoleh berupa peta Orthophoto memiliki informasi geospasial yang update serta dapat digunakan sebagai acuan

perencanaan kebudayaan, pariwisata maupun pendidikan. Pada penerapan kali ini di Area A Warisan Dunia

Tambang Batubara Ombilin Sawahlunto (WTBOS), diperoleh resolusi spasial sebesar 14 Cm dengan ketelitian

geometri kelas 1 standar pemetaan dasar BIG sebesar 0,22 m pada kepercayaan 90% dan total RMSEr sebsar 0,33

m. Hasil ini diperoleh dari 61 titik yang terdiri dari GCP dan ICP dengan rata-rata tingkat ketelitian 10 mm (0.01

m).

Kata kunci: teknologi UAV, data geospasial, foto udara, Area A WTBOS

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

38

PENDAHULUAN

Penyajian data geospasial sangat

penting untuk keperluan pengembangan

suatu wilayah maupun pelestarian situs

cagar budaya suatu kawasan bersejarah.

Demi terjaganya data-data geospasial situs

bersejerah tersebut dari perkembangan

kawasan yang makin hari makin tinggi

perlu hendaknya di lakukan updating secara

berkala, agar tetap bisa di lestarikan

keberadaanya serta situs bersejarah tersebut

dapat di kembangkan menjadi potensi yang

keberadaan dapat menunjang pembangunan

wilayah sekitarnya. Dengan perkembangan

teknologi pada saat ini, pekerjaan dalam

menginventaris situs-situs tersebut ke

dalam suatu bentuk data spasial salah

satunya dapat menggunakan teknologi

Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Sistem

UAV merupakan sebuah teknologi yang

memungkinkan pengambilan gambar

berupa citra yang dapat dikendalikan dari

jarak yang jauh dengan menggunakan

gelombang radio. Teknologi UAV dapat

dijalankan dengan panduan elektronik

kontrol dan Ground Positioning Sistem

(GPS) yang telah terintegrasi pada UAV

dan menavigasi dengan hukum

aerodinamika sehingga dapat mengangkat

dirinya pada ketinggian tertentu. UAV

dapat terbang autopilot sesuai jalur terbang

yang telah direncanakan sehingga mampu

pengumpulan data geospasial secara efesien

dan efektif (Hartono, 2018). Salah satu tipe

wahana yang di lengkapi baling-baling atau

propellers adalah UAV jenis Quadcopter

yang mana jenis ini paling banyak di

jumpai dalam melakukan perekaman data

geospasial. Jenis yang kedua adalah Fixed

Wing Drone atau juga disebut pesawat

tanpa awak yang memiliki motor pada

bagian belakang sebagai media penggerak

dan di kedua sayapnya terdapat sistem

mekanis yang dapat memanuver kemana

arah yang telah di rencanakan.

Dengan menggunakan UAV ini,

perekaman objek data geospasial yang

berbentuk lembaran foto akan di proses

melalui Agisoft PhotoScan pada sebuah

perangkat lunak PC, kemudian di

gabungkan menjadi satu data utuh dan di

transformasikan ke dalam koordinat yang

telah tergeoreferensi. Dalam proses

georeferensi koordinat foto tersebut

membutuhkan data berupa Ground Control

Point (GCP) yang menjadi titik koreksi

agar adanya keterkaitan antara sistem foto

dengan data geospasial. Pada saat

perekaman data GCP dengan menggunakan

GPS RTK akan terlihat nilai Root Mean

Square Error (RMSE) yang mana nilai

tersebut menentukan angka ketelitian GCP,

dimana semakin kecil angka tersebut

semakin tinggi keterkaitan antara sistem

foto dengan data geospasial yang di

hasilkan. (Rudianto, 2011)

METODE

A. Lokasi

Area A Warisan Dunia Tambang

Batubara Ombilin Sawahlunto (WTBOS)

merupakan salah satu area warisan dunia

yang telah ditetapkan oleh UNESCO

melalui sidang yang ke-43 di Pusat Kongres

Baku, Alzerbaijan. Area A ini mencakup

sebagian administrasi Kota Sawahlunto

dengan titik tengah terletak di kawasan

Kota Lama Sawahlunto (Gambar 1).

B. Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan adalah

sebagai berikut:

1. Data sebaran Jaring Kontrol Geodesi

(JKG) milik Badan Informasi

Geospasial (BIG) yang tersebar

disekitar lokasi

2. Peta Rupa Bumi Indonesia Skala

1:50.000

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

39

Alat yang digunakan adalah sebagai

berikut:

1. Pesawat DJI Phantom 4 Pro beserta

kelengkapan seperti remote controll,

alat penguat sinyal dll

2. GPS Geodetik Hi Target V90 beserta

kelengkapan lapangan seperti

tribach, statif, dll

3. Marker sebagai pananda titik ikat

yang ikut terekam oleh kamera

pesawat

4. GPS handheld

5. Seperangkat komputer dengan

spesifikasi yang sesuai

6. Perangkat lunak Agisoft Photoscan

untuk pengolahan foto udara

7. Perangkat lunak ArcGIS 10.1 untuk

pengolahan data GIS

C. Tahapan pekerjaan

Tahapan yang dilakukan adalah

sebagai berikut:

1. Tahapan perencanaan

Titik kontrol tanah yang

direncanakan terlebih dahulu dianalisis

kedekatan dan jangkauan alat GPS yang

akan digunakan dengan keberadaan titik

patok Jaring Kontrol Geodesi (JKG)

Sistem Referensi Geospasial Indonesia

(SRGI) milik Badan Informasi

Geospasial (BIG). Distribusi titik patok

JKG-SRGI dimaksud, diakses secara

gratis pada laman web

http://srgi.big.go.id/srgi2/jkg. Metode

pengambilan titik menggunakan

kombinasi antara Network Real Time

Kinematik (RTK) dan baseline post

processing yang bersumber dari JKG

milik BIG.

2. Tahapan Survey/Akuisisi Data

Metode yang digunakan dalam

proses pengambilan data atau akuisisi

data adalah metode survey lapangan

atau pengumpulan data secara primer.

Metode ini dilakukan secara langsung

sesuai dengan kondisi lapangan pada

saat proses itu dilaksanakan dengan

menggunakan peralatan-peralatan

lapangan sebagaimana dibahas pada

poin Bahan dan Alat. Peralatan utama

yang digunakan adalah DJI Phantom 4

Pro yang memiliki beberapa tahap

penggunaan yakni pembuatan jalur

terbang yang akan dilalui oleh pesawat

serta distribusi titik control tanah dalam

bentuk marker yang akan diukur

menggunakan GPS Geodetik.

3. Tahapan pengolahan (processing) data

Setelah proses akuisis data

lapangan dilakukan, metode selanjutnya

adalah pengolahan data yakni

menggabungkan data foto udara yang

diambil menggunakan aplikasi Agisoft

Photoscan. Dalam tahapan ini dilakukan

beberapa proses yakni proses

orthorektifikasi (menegakkan dan

melakukan koreksi geometri

menggunakan koordinat GCP) dan

mosaic atau menggabungkan potongan-

potongan foto udara menjadi satu

berkas yang utuh dalam format TIF.

Untuk Uji Akurasi/Uji Ketelitian

Geometri dilakukan untuk mengetahui

nilai ketelitian foto udara yang telah

Orthorektifikasi. Pengujian ketelitian

posisi mengacu pada perbedaan

koordinat (X,Y,Z) antara titik uji pada

gambar atau peta dengan lokasi

sesungguhnya dari titik uji pada

permukaan tanah yang diukur

menggunakan GPS Geodetik.

Pengukuran akurasi menggunakan root

mean square error (RMSE) atau

circular error dimana yang perlu

diperhitungkan adalah koordinat (X, Y)

titik uji dan posisi sebenarnya di

lapangan. Teknik uji ketelitian ini

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

40

mengacu pada Perka BIG No. 3 Tahun

2016 dimana tingkat ketelitian

horizontal memiliki ketentuan

berdasarkan skala peta yang akan

dikeluarkan. Adapun tingkat ketelitian

yang dimaksud tersaji pada Tabel

berikut.

Nilai ketelitian peta adalah nilai

(circlar error) CE90 untuk ketelitian

horizontal, yang berarti bahwa

kesalahan posisi peta tidak melebihi

nilai ketelitian tersebut dengan tingkat

kepercayaan 90%. Nilai CE90 diperoleh

dengan rumus sebagai berikut.

𝑪𝑬𝟗𝟎=𝟏.𝟓𝟏𝟕𝟓∗𝑹𝑴𝑺𝑬𝒓

Keterangan:

RMSEr= Root Mean Square Error pada

posisi x dan y horizontal

Tahapan uji ketelitian horizontal yang

digunakan dalam kegiatan ini, disamping

mengacu pada peraturan Kepala BIG

Nomor 3 Tahun 2016 juga mengacu pada

SNI 8202 – Ketelitian Peta Dasar.

Hasil dan Pembahasan

Proses akuisisi data foto udara

menggunakan teknologi penginderaan jauh

khususnya UAV menghasilkan peta

orthophoto hasil gabungan lembaran-

lembaran foto yang diambil menggunakan

pesawat drone. Data ini menghasilkan

informasi terbaru dari penampakan obyek

permukaan dari Kawasan Area A Warisan

Dunia Tambang Batubara Ombilin

Sawahlunto (WTBOS). Jenis drone yang

digunakan adalah DJI Phantom 4 Pro yang

menghasilkan foto berkualitas dengan biaya

yang relative terjangkau dibandingkan

dengan pengadaan citra satelit resolusi

tinggi. Hasil dari penggabungan (mosaic)

menggunakan Agisoft Photoscan ini

merupakan jenis citra foto udara yang

memberikan penampakan obyek lebih detik

dibandingkan dengan citra satelit berbayar

maupun dari google. Selain itu, informasi

yang ditampilkan juga lebih terbaru dengan

resolusi sebesar 14 cm.

1. Titik control tanah

Titik control tanah yang digunakan

sebanyak 34 titik dengan jumlah

Independent Check Point (ICP)

sebanyak 15 titik, sisanya merupakan

titik ikat ground control point (GCP).

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

41

2. Hasil Foto Udara

Foto udara diakuisisi menggunakan

pesawat UAV dengan jumlah jalur

terbang sebanyak 62 kali. Jumlah foto

yang dihasilkan adalah sebanyak 9.829

lembar foto dengan resolusi spasial 14

cm. Sebagian foto udara tersebut

mengalami over exposure serta

beberapa mengalami blur yang

disebabkan oleh gangguan teknis dan

gangguan cuaca sekitar berupa

kecepatan angin yang tinggi. Kendala-

kendala teknis lainnya dapat diperbaiki

dengan baik dalam proses pengambilan

foto udara dengan cara mengkoreksi

foto udara secara dijital untuk

meningkatkan kualitasnya seluruh

rangkaian proses orthophoto dilakukan

dengan menggunakan aplikasi Agisoft

Photoscan dengan hasil output pada

Gambar 4.

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

42

Gambar 1. Peta Kerja Area A WTBOS

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

43

Gambar 2. Hasil Report Agisoft Photoscan

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

44

3. Hasil uji ketelitian geometris

Dalam melakukan uji ketelitian

digunakan titi ICP dengan

informasi sebagai berikut.

Setelah diolah menggunakan

rumus dan matriks uji maka

diperoleh nilai RMSEr sebesar

0,22 m sedangkan nilai akurasi

horizontal dengan tingkat

kepercayaann 90% adalah

sebesar 0,33 m (lihat Tabel). Dari

hasil penghitungan uji ketelitian

geometris foto udara

sebagaimana tersaji pada Tabel,

menunjukkan bahwa tingkat

ketelitian FU sebagai sumber

data sangat tinggi sebagai bagian

dari sumber data peta khususnya

untuk pemetaan cagar budaya

dan Kawasan warisan dunia.

Berdasarkan pengkelasan standar

ketelitian peta oleh BIG, maka

peta dasar yang akan dihasilkan

memiliki tingkat ketelitian kelas

1 dengan tingkat kepercayaan

90%.

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

45

Gambar 3. Hasil foto udara orthomosaic dan sebaran titik GCP dan ICP tahun

2020

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

46

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

47

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

48

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

49

Gambar 4. Hasil Orthomosaic Foto Udara Area A WTBOS

KESIMPULAN

Secara umum Foto udara Kawasan

Warisan Dunia Kota sawahlunto tahun

2020 memiliki resolusi spasial sebesar

14 Cm dengan ketelitian geometri kelas

1 standar pemetaan dasar BIG sebesar

0,22 m pada kepercayaan 90% dan

total RMSEr sebsar 0,33 m. Diperoleh

61 titik yang terdiri dari GCP dan ICP

dengan rata-rata tingkat ketelitian 10

mm (0.01 m) yang dilakukan

perekaman foto udara pada kawasan

warisan dunia area A Kota Sawahlunto.

Tahapan orthorektifikasi dilakukan

terhadap foto udara hasil perekaman

tahun 2020 dengan tingkat RMSEr 330

mm (0.33 m).

DAFTAR PUSTAKA

Abidin, Hasanuddin. Z. (2007). Modul

7: Pendahuluan Metode Survei

GNSS. Institut Teknologi

Bandung

Austin, R. 2010. Unmanned Aircraft

System, UAVS Design,

Development, and Deployment.

A john Wilky and Sons, Ltd,

Publication. United Kingdom.

Danoedoro, P., 2012, Pengantar

Penginderaan Jauh Digital,

Penerbit Andi, Yogyakarta.

Batubara, H. 2012. Masalah

Penyelesaian Sengketa Batas

Antar Daerah.

http://www.kompasiana

.com/harmenbatubara/masalah-

penyelesaian-sengketa-batas-

antar-daerah

Berteska, T., dan Ruzgiene,

B.,(2013). Photogrammetric

mapping based on UAV imagery.

Geodesy and Cartography,

39(4):158-163

Eisenbeiss, H. 2009. UAV

Photogrammetry. Zürich.ETH

Zürich.

Fryer, J.G. “Camera Calibration for

Non Topographic

Photogrammetry.” Dalam Non

Topographic Photogrammetry,

oleh H.M. Karara. ASPRS, 1989.

Haala, N., Cramer, M., Weimer, F., dan

Trittler, M. (2011). Performance

Vol. 3, No. 1, Juni 2020 (37-50)

50

Test on UAV-Based

Photogrammetric Data

Collection. International

Archives of The

Photogrammetry. Remote

Sensing and Spatial Information

Science, XXXVIII-1/C22, 7-12.

Hertanto, H., 2014, Pembuatan Peta

Foto Dengan Mosaik Foto Udara

Format Kecil Menggunakan

Metode Kolinieritas, Tugas

Akhir. Institut Teknologi Sepuluh

Nopember, Surabaya.

Jensen, J. R., 1986. Introductory

Digital Image Processing, A

Remote Sensing Perspective.

New Jersey: Prentice Hall.

Kardono, AK. Rushianto E., Fatoni A.,

2012, Perancangan dan

Implementasi Sistem Pengaturan

Optimal LQR untuk Menjaga

Kestabilan Hover pada

Quadcopter, Jurnal Teknik ITS,

Vol.1, No.1, Tahun 2012, (ISSN :

2301-9271)

Kavzoglu, T., dan Karsli, F. 2008.

Calibraton of A Digital Single

Lens Reflex (SLR) Camera

Using Artificial Neural

Networks. The International

Archives of the Photogrammetry,

Remote Sensing and Spatial

Information Sciences. Vol.

XXXVII. Part B5. Beijing.

Pramono A.H,dkk. 2013. Panduan

Penataan Batas Desa Secara

Partisipatif. Abt Associates Inc.

Kontrak No. GS10F0086K

Wicaksono,F.Y.E.2009. Apa Itu Foto

Udara?. Badan Perpustakaan dan

Arsip Daerah Provinsi

DIY.<URL:http://bpadjogja.info/

file/a993f9ea56c9 5847

0ff07f271a12e7a62b.pdf>.

Wolf, P. R., 1993. Elemen

Fotogrametri Dengan

Interpretasi Foto Udara dan

Penginderaan Jauh, Edisi kedua.

Yogyakarta: Gadjah Mada

University Press